问题 填空题

用如图装置进行电解实验(a、b、c、d均为铂电极),供选择的有4组电解液,要满足下列要求:

A槽B槽
1NaOHCuSO4
2AgNO3CuCl2
3Na2SO4AgNO3
4NaClAgNO3
①工作一段时间后A槽pH值上升,B槽的pH下降.

②b、c两极上反应的离子的物质的量相等.

(1)应选择的电解质是上述四组中的第______组.

(2)该组电解过程中各电极上的电极反应式为:

a极______;b极______;c极______;d极______.

(3)当b极上析出7.1g电解产物时,a极上析出产物的质量为______g;若B槽电解质溶液500mL,且忽略电解前后电解液的体积变化,则此时B槽中的c(H+)比电解前增加了______mol/L.

答案

1组、A槽是电解水,氢氧化钠溶液PH增大,b电极是阳极,电极反应为:4OH--4e-=2H2O+O2↑;B槽电解硫酸铜溶液,溶液PH减小,c电极为阴极,电解反应为:Cu2++2e-=Cu,依据电子守恒可知,b、c两极上反应的离子的物质的量不相等:

2组、A槽是电解硝酸银,溶液PH减小,b电极是阳极,电极反应为:4OH--4e-=2H2O+O2↑;B槽电解氯化铜溶液,溶液PH减小,c电极为阴极,电解反应为:Cu2++2e-=Cu,依据电子守恒可知,b、c两极上反应的离子的物质的量不相等:

3组、A槽是电解水,硫酸钠溶液PH不变,b电极是阳极,电极反应为:4OH--4e-=2H2O+O2↑;B槽电解硝酸银溶液,溶液PH减小,c电极为阴极,电解反应为:4Ag++4e-=4Ag,依据电子守恒可知,b、c两极上反应的离子的物质的量相等:

4组、A槽是电解氯化钠,氯化钠溶液PH增大,b电极是阳极,电极反应为:4OH--4e-=2H2O+O2↑;B槽电解硝酸银溶液,溶液PH减小,c电极为阴极,电解反应为:4Ag++4e-=4Ag,依据电子守恒可知,b、c两极上反应的离子的物质的量相等:

(1)依据上述分析可知,符合条件的是滴4组;故答案为:4;

(2)该组电解过程中各电极上的电极反应式为:a、4H++4e-=2H2↑;b、4Cl--4e-=2Cl2↑;c、4Ag++4e-=4Ag;d、4OH--4e-=2H2O+O2↑;

故答案为:4H++4e-=2H2↑;4Cl--4e-=2Cl2↑;4Ag++4e-=4Ag;4OH--4e-=2H2O+O2↑;

(3)a、4H++4e-=2H2↑;b、4Cl--4e-=2Cl2↑;当b极上析出7.1g电解产物为氯气物质的量为0.1mol,a极上析出产物为氢气,氢气的物质的量为0.1mol,氢气的质量为0.1mol×2g/mol=0.2g;若B槽电解质溶液500mL,且忽略电解前后电解液的体积变化,电解过程中氢氧根离子减少和氢离子增加相同,依据电子守恒和电极反应可以计算得到,4OH--4e-=2H2O+O2↑电子转移0.2mol消耗氢氧根离子0.2mol,溶液中增加氢离子为0.2mol,则此时B槽中的c(H+)比电解前增加了

0.2mol
0.5L
=0.4mol/L;

故答案为:2g;0.4;

选择题
单项选择题